KR20220052286A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a substrate processing apparatus.
특허 문헌 1은, 기판을 배치하는 스테이지가 내부에 마련된 챔버의 저면의 가장자리 부근의 1 개소에 배기구를 형성하고, 배기구로부터 배기함으로써 챔버 내를 감압하는 구성의 기판 처리 장치를 개시한다.Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus having a configuration in which an exhaust port is formed in one location near an edge of a bottom surface of a chamber in which a stage for arranging a substrate is provided, and the inside of the chamber is depressurized by exhausting from the exhaust port.
본 개시는 배기 특성의 편향을 억제하는 기술을 제공한다.The present disclosure provides a technique for suppressing the deflection of exhaust characteristics.
본 개시의 일태양에 따른 기판 처리 장치는, 챔버와, 기판 지지부와, 환상(環狀) 배플판과, 진공 펌프와, 배관 유닛을 구비한다. 챔버는, 측벽과 저부를 가지고, 적어도 1 개의 가스 공급구와 복수의 배기구를 가진다. 챔버는, 복수의 배기구의 일부 또는 전부가, 챔버의 저부에 형성된다. 기판 지지부는, 챔버 내에 배치된다. 환상 배플판은, 위에서 봤을 때 복수의 배기구를 덮도록 기판 지지부의 주위에 배치되고, 환상 배플판과 기판 지지부와의 사이에 간극이 형성된다. 배관 유닛은, 집합 배관부와, 복수의 제 1 배관과, 제 2 배관을 포함한다. 집합 배관부는, 측벽을 가진다. 집합 배관부는, 측벽에, 복수의 제 1 개구와, 복수의 제 1 개구보다 상방에 배치되는 제 2 개구를 가진다. 복수의 제 1 배관은, 복수의 제 1 개구로부터 복수의 배기구까지 각각 연장된다. 제 2 배관은, 제 2 개구로부터 진공 펌프까지 연장된다.A substrate processing apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a chamber, a substrate support, an annular baffle plate, a vacuum pump, and a piping unit. The chamber has side walls and a bottom, and has at least one gas supply port and a plurality of exhaust ports. In the chamber, some or all of the plurality of exhaust ports are formed at the bottom of the chamber. A substrate support is disposed within the chamber. The annular baffle plate is disposed around the substrate support to cover the plurality of exhaust ports when viewed from above, and a gap is formed between the annular baffle plate and the substrate support. The piping unit includes a collective piping portion, a plurality of first piping, and a second piping. The assembly piping part has a side wall. The assembly piping part has a some 1st opening in a side wall, and a 2nd opening arrange|positioned above the some 1st opening. The plurality of first pipes extend from the plurality of first openings to the plurality of exhaust ports, respectively. The second pipe extends from the second opening to the vacuum pump.
본 개시에 따르면, 배기 특성의 편향을 억제할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to suppress the deflection of the exhaust characteristics.
도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성의 일례를 나타내는 도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 배기부의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 도이다.
도 3은 실시 형태에 따른 배기부의 구성의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 4는 실시 형태에 따른 기판 처리 장치로의 기판의 반입을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 5는 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 배기 특성을 나타낸 도이다.
도 6은 비교예의 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 7은 비교예의 기판 처리 장치의 배기 특성을 나타낸 도이다.
도 8은 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성의 다른 일례를 나타내는 도이다.
도 9는 실시 형태에 따른 챔버의 저벽 부분의 배기구의 배치의 일례를 개략적으로 나타낸 도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows an example of the schematic structure of the substrate processing apparatus which concerns on embodiment.
2 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of an exhaust unit according to an embodiment.
3 is a perspective view showing an example of the configuration of an exhaust unit according to the embodiment.
4 is a diagram schematically showing the loading of a substrate into the substrate processing apparatus according to the embodiment.
5 is a diagram illustrating exhaust characteristics of the substrate processing apparatus according to the embodiment.
6 is a diagram schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus of a comparative example.
7 is a diagram illustrating exhaust characteristics of a substrate processing apparatus of a comparative example.
8 is a diagram illustrating another example of a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment.
9 is a diagram schematically showing an example of the arrangement of the exhaust port of the bottom wall portion of the chamber according to the embodiment.
이하, 도면을 참조하여 본원이 개시하는 기판 처리 장치의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해, 개시하는 기판 처리 장치가 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the substrate processing apparatus disclosed by this application with reference to drawings is described in detail. In addition, the disclosed substrate processing apparatus is not limited by this embodiment.
그런데, 기판을 배치한 챔버 내를 감압하여 기판 처리를 실시하는 기판 처리 장치가 알려져 있다. 기판 처리 장치는, 기판을 배치하는 스테이지가 챔버 내의 중앙에 마련되고, 스페이스의 제한 및 메인터넌스성을 고려하여, 챔버의 저면의 가장자리 부근의 1 개소에 배기구가 형성되는 경우가 많다. 이러한 기판 처리 장치는, 1 개소의 배기구로부터 배기하여 챔버 내를 감압한 경우, 배기 특성이 편항되어, 기판에 대한 기판 처리에도 편향이 발생한다.By the way, the substrate processing apparatus which pressure-reduced the inside of the chamber in which the board|substrate was arrange|positioned and performs a board|substrate process is known. In the substrate processing apparatus, the stage for arranging the substrate is provided in the center of the chamber, and the exhaust port is formed in one location near the edge of the bottom surface of the chamber in consideration of space limitation and maintainability in many cases. In such a substrate processing apparatus, when the pressure in the chamber is decompressed by exhausting from one exhaust port, the exhaust characteristics are biased, and the substrate processing with respect to the substrate is also biased.
따라서, 배기 특성이 편향을 억제하는 기술이 기대되고 있다.Therefore, a technique for suppressing the deflection of the exhaust characteristics is expected.
[실시 형태][Embodiment]
[성막 장치의 구성][Configuration of film forming apparatus]
이어서, 실시 형태에 대하여 설명한다. 먼저, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(100)는, 기판에 대하여 기판 처리를 실시한다. 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(100)를 플라즈마 처리 장치로 하고, 기판에 대하여, 기판 처리로서 애싱 처리 등의 플라즈마 처리를 행하는 경우를 예로 설명한다. 도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 개략 구성의 일례를 나타내는 도이다. 기판 처리 장치(100)는, 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)에 형성된 피에칭 대상막 상의 포토레지스트막을 애싱하여 제거하는 애싱 처리 등의 플라즈마 처리를 행한다.Next, an embodiment is described. First, the
기판 처리 장치(100)는, 기밀하게 구성된 챔버(110)를 가지고 있다. 챔버(110)는, 원통 형상으로 되고, 예를 들면 표면에 양극 산화 피막이 형성된 알루미늄, 니켈 등의 금속에 의해 구성되어 있다. 챔버(110)의 상부는 석영, 세라믹스 등의 절연 재료로 이루어지는 대략 원반 형상의 덮개체(107)에 의해 기밀하게 폐색되어 있다.The
챔버(110)는, 격벽 부재(150)에 의해 내부가, 처리실(102)과 플라즈마 생성실(104)로 구획되어 있다. 격벽 부재(150)에는, 복수의 관통홀(150a)이 형성되어 있다. 플라즈마 생성실(104)은, 격벽 부재(150)를 개재하여 처리실(102)의 상방에 마련되어 있다. 플라즈마 생성실(104)은, 유도 결합 플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma) 방식에 의해 가스를 여기시켜 가스로부터 플라즈마를 생성한다. 처리실(102)은, 복수의 관통홀(150a)을 개재하여 플라즈마 생성실(104)에 연통한다. 처리실(102)은, 복수의 관통홀(150a)을 개재하여 공급되는 플라즈마에 의해, 기판(W)에 대하여 애싱 처리 등의 플라즈마 처리를 행한다.The interior of the
챔버(110)는, 덮개체(107)의 외주 단부에 가스 확산로(123)가 형성되어 있다. 가스 확산로(123)는, 챔버(110)의 내주의 둘레 방향을 따라 링 형상으로 형성되어 있다. 가스 확산로(123)에는, 가스 유로(122)의 일단이 접속되어 있다. 가스 유로(122)는, 챔버(110)의 측벽 내에 형성되어 있다. 가스 유로(122)의 타단에는, 가스 배관(121)이 접속되어 있다. 가스 배관(121)은, 가스 공급부(120)에 접속되어 있다.In the
가스 공급부(120)는, 기판 처리에 이용하는 각종의 가스의 가스 공급원에 각각 접속된 가스 공급 라인을 가지고 있다. 각 가스 공급 라인은, 기판 처리의 프로세스에 대응하여 적절히 분기되고, 개폐 밸브 등의 밸브, 및 매스 플로우 컨트롤러 등의 유량 제어기 등, 가스의 유량을 제어하는 제어 기기가 마련되어 있다. 가스 공급부(120)는, 기판 처리에 이용하는 각종의 가스를 공급한다. 본 실시 형태에서는, 예를 들면, 가스 공급부(120)로부터 수소(H2) 가스와 아르곤(Ar) 가스의 혼합 가스가 공급되는 예를 들어 설명하지만, 가스의 종류는 이에 한정되지 않는다. 가스 공급부(120)로부터 공급된 가스는, 가스 배관(121), 가스 유로(122) 및 가스 확산로(123)를 거쳐, 덮개체(107)의 외주 단부 부근으로부터 플라즈마 생성실(104)의 내부 공간으로 도입된다.The gas supply unit 120 has gas supply lines respectively connected to gas supply sources of various gases used for substrate processing. Each gas supply line is appropriately branched in accordance with the substrate processing process, and a control device for controlling the flow rate of gas, such as a valve such as an on/off valve, and a flow controller such as a mass flow controller, is provided. The gas supply unit 120 supplies various gases used for substrate processing. In this embodiment, for example, although a mixed gas of hydrogen (H 2 ) gas and argon (Ar) gas is supplied from the gas supply unit 120 , the description is given, but the type of gas is not limited thereto. The gas supplied from the gas supply unit 120 passes through the
챔버(110)의 상부에는, 안테나 부재로서의 코일(119)이 감겨 있다. 코일(119)에는, 고주파 전원(118)이 접속되어 있다. 고주파 전원(118)은, 300 kHz ~ 60 MHz의 주파수의 전력을 출력하고, 코일(119)에 공급한다. 이에 의해, 플라즈마 생성실(104) 내에 유도 전자계가 형성된다. 플라즈마 생성실(104)에서는, 도입된 가스가 유도 전자계에 의해 여기되어, 플라즈마가 생성된다.A
챔버(110)는, 내부에, 기판(W)이 배치되는 스테이지(106)가 마련되어 있다. 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 스테이지(106)가 처리실(102) 내의 중앙 부근에 마련되어 있다. 스테이지(106)는, 처리실(102)의 저부에 마련된 지지 부재(108)에 지지되어 있다. 스테이지(106)는, 예를 들면, 알루마이트 처리된 알루미늄에 의해 형성된다. 스테이지(106)는, 기판(W)을 가열하기 위한 히터(105)가 내부에 매설되어 있다. 히터(105)는, 히터 전원(138)으로부터 급전됨으로써 기판(W)을 정해진 온도(예를 들면 300℃)로 가열한다. 히터 전원(138)은, 기판(W) 상의 피에칭 대상막이 큰 데미지를 받지 않을 정도의 온도, 예를 들면 250℃ ~ 400℃ 정도의 범위로 히터(105)의 온도를 제어할 수 있다.The
처리실(102)의 측벽에는, 기판(W)을 반출반입하기 위하여, 개구된 반출반입구(132)가 형성되어 있다. 반출반입구(132)는, 게이트 밸브(130)에 의해 개폐로 되어 있다. 기판(W)의 반출반입은, 예를 들면, 반송 암(170)(도 4 참조) 등의 반송 기구에 의해 행해진다. 반출반입구(132)는, 반송 암(170) 및 기판(W)이 통과 가능하도록, 반송 암(170) 및 기판(W)의 단면 형상보다 약간 크게 형성되어 있다. 예를 들면, 반출반입구(132)는, 상하 방향의 높이가 반송 암(170) 및 기판(W)의 두께보다 정해진 허용분만큼 크게 형성되어 있다. 또한, 반출반입구(132)는, 기판(W)을 반출반입할 시에, 반송 암(170)과 간섭하지 않도록, 반출반입구(132)의 하측의 하면(132a)이 스테이지(106)의 상면보다 낮게 형성되어 있다.In the sidewall of the
처리실(102)의 내측에는, 처리실(102)의 내벽을 보호하는 라이너(134)가 마련되어 있다. 라이너(134)는, 예를 들면, 알루미늄으로 형성되어 있다. 라이너(134)는, 처리실(102)의 내측면을 덮도록 형성되어 있다. 또한, 라이너(134)는, 반출반입구(132)의 하면(132a)의 내측면측이 되는 상단면(134a)이 하면(132a)보다 상부로 연장되고, 연장된 상단면(134a)이 스테이지(106)의 상면과 동등한 높이에 형성되어 있다.A
챔버(110)는, 스테이지(106)의 주위를 둘러싸도록 복수의 배기구(136)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 챔버(110)의 저벽에 복수의 배기구(136)가 형성되어 있다. 각 배기구(136)는, 배기부(140)에 접속되어 있다. 배기부(140)는, 복수의 배기구(136)로부터 배기함으로써 챔버(110) 내를 감압한다. 배기부(140)의 상세한 구성은, 후술한다. 기판 처리 장치(100)는, 배기부(140)에 의해 처리실(102) 및 플라즈마 생성실(104) 내를, 플라즈마 처리를 실시하는 정해진 진공도까지 감압할 수 있다.In the
라이너(134)에는, 스테이지(106)의 하측에, 내측이 되는 지지 부재(108)측으로 돌출되는 정류판(135)이 마련되어 있다. 정류판(135)은, 각 배기구(136)의 상부를 덮을 정도까지 라이너(134)로부터 내측으로 돌출되도록 마련되어 있다. 정류판(135)은, 라이너(134)의 내주의 전둘레에 마련되어 있다. 정류판(135)은, 평판인 환상의 형상으로 형성되고, 스테이지(106)의 하면, 지지 부재(108)의 둘레면, 및 챔버(110)의 저면과 각각 간격을 두고 배치되어 있다. 정류판(135)은, 챔버(110)의 측벽측에 고정되고, 당해 측벽으로부터 스테이지(106)측으로 연장되도록 형성되어 있다. 정류판(135)은, 환상의 플레이트 부분에 홀이 없는 무공판으로 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 정류판(135)이, 본 개시의 환상 배플판, 환상 무공 배플판에 대응한다. 여기서, 스테이지(106)의 하면과 정류판(135)의 상면과의 거리를 D1으로 한다. 정류판(135)의 하면과 챔버(110)의 저면과의 거리를 D2로 한다. 정류판(135)의 환상의 플레이트 부분의 직경 방향의 길이를 D3로 한다. 정류판(135)의 내측의 둘레면으로부터 지지 부재(108)의 측면까지의 거리를 D4로 한다. 정류판(135)의 두께를 D5로 한다. 예를 들면, 거리(D1)와 거리(D2)는, 거리(D1) : 거리(D2) = 1 : 3 ~ 4로 되어 있다. 또한, 두께(D5)와 거리(D1)는 D5 > D1로 되어 있다. 또한, 길이(D3)와 거리(D4)는 D3 > D4로 되어 있다.The
처리실(102)과 플라즈마 생성실(104)과의 사이를 가로막는 격벽 부재(150)에는, 복수의 관통홀(150a)이 형성되어 있다. 예를 들면, 격벽 부재(150)에는, 내주측으로부터 차례로 동심원 형상으로 복수의 관통홀(150a)이 형성되어 있다. 격벽 부재(150)는, 플라즈마 생성실(104)에 있어서 생성되는 플라즈마 중, 라디칼을 복수의 관통홀(150a)로부터 처리실(102)로 통과시킨다. 즉, 플라즈마 생성실(104)에 있어서 가스가 여기되고 플라즈마가 발생하면, 라디칼, 이온, 자외광 등이 발생한다. 격벽 부재(150)는, 석영 등으로 구성되고, 플라즈마 생성실(104)에서 생성된 플라즈마의 이온과 자외광을 차폐하여, 라디칼만을 처리실(102)에 통과시킨다.A plurality of through-
챔버(110)의 플라즈마 생성실(104) 부분의 측벽에는, 측벽을 덮도록 링 형상 부재(152)가 마련되어 있다. 링 형상 부재(152)는, 예를 들면, 석영에 의해 구성된다. 링 형상 부재(152)의 상부는, 내측을 향해 서서히 내경이 작아지도록 둥글게 형성되어 있다. 링 형상 부재(152)의 내벽은, 격벽 부재(150)의 최외주의 관통홀(150a)을 막지 않을 정도로 관통홀(150a)에 근접한다.A ring-shaped
이어서, 실시 형태에 따른 배기부(140)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는 실시 형태에 따른 배기부(140)의 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 도이다. 도 3은 실시 형태에 따른 배기부(140)의 구성의 일례를 나타낸 사시도이다.Next, the configuration of the
챔버(110)의 저벽에는, 스테이지(106)의 주위를 둘러싸도록 복수의 배기구(136)가 형성되어 있다. 배기구(136)의 수는, 2 개 이상이면 되며, 3 개 이상 마련하는 것이 바람직하다. 도 2에서는, 모식적으로 간략화했기 때문에, 배기구(136)를 2 개 나타내고 있지만, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 챔버(110)의 저벽에 스테이지(106)의 주위를 둘러싸도록 배기구(136)를 3 개소 마련하고 있다. 복수의 배기구(136)는, 스테이지(106)의 주위에 동일하게 배치한다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 스테이지(106)의 중심에 대하여 120°의 각도의 간격으로 3 개소에 배기구(136)를 배치한다.A plurality of
배기부(140)는, 매니폴드 구조로 복수의 배기구(136)와 각각 접속되어 있다. 예를 들면, 배기부(140)는, 복수의 제 1 배관(141)과, 집합부(142)와, 제 2 배관(143)을 구비한다. 복수의 제 1 배관(141)은, 각각 일단이 배기구(136)에 접속되어 있다. 집합부(142)는, 원통 형상으로 되고, 내부에 공동이 형성되어 있다. 집합부(142)는, 복수의 제 1 배관(141)의 타단이 측면의 하측에 접속된다. 복수의 제 1 배관(141)은, 집합부(142)의 공동과 연통하고 있다. 제 2 배관(143)은, 복수의 제 1 배관(141)의 타단이 집합부(142)에 접속하는 접속 위치보다 높은 위치에서 집합부(142)의 측면에 접속되어 있다. 제 2 배관(143)은, 집합부(142)와의 접속 위치의 하단이, 복수의 제 1 배관(141)의 타단이 집합부(142)에 접속하는 접속 위치의 상단 이상의 위치로 되어 있다. 제 2 배관(143)은, 집합부(142)의 공동과 연통하고 있다. 제 2 배관(143)에는, APC(Auto Pressure Controller) 밸브 등의 압력 제어 밸브(143a)가 마련된다. 제 2 배관(143)의 타단은, 예를 들면, 진공 펌프 등의 배기 장치 및 공장의 배기관 등의 배기계에 접속된다. 도 2의 예에서는, 제 2 배관(143)의 타단에 배기계로서 진공 펌프(145)가 접속되어 있다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 집합부(142)는, 측벽에, 복수의 제 1 개구(142a)와, 복수의 제 1 개구(142a)보다 상방에 배치되는 제 2 개구(142b)를 가진다. 복수의 제 1 배관(141)은, 각각 제 1 개구(142a)에 접속되고, 복수의 제 1 개구(142a)로부터 복수의 배기구(136)까지 각각 연장된다. 제 2 배관(143)은, 제 2 개구(142b)에 접속되고, 제 2 개구(142b)로부터 진공 펌프(145)까지 연장된다.The
배기부(140)는, 제 2 배관(143)을 개재하여 배기계에서 배기가 행해짐으로써, 집합부(142) 및 복수의 제 1 배관(141)을 개재하여 챔버(110) 내를 배기한다. 또한, 배기부(140)는, 제 2 배관(143)에 마련한 압력 제어 밸브(143a)에 의해 배기압을 조정함으로써 챔버(110) 내의 압력을 제어한다.The
[기판 처리의 흐름][Flow of substrate processing]
이어서, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)가 기판 처리로서 플라즈마 처리를 실시하는 흐름을 설명한다. 기판(W)에 플라즈마 처리를 행하는 경우, 게이트 밸브(130)가 열린다. 반송 암(170) 등의 반송 기구는, 반출반입구(132)로부터 처리실(102) 내로 기판(W)을 반입하여, 스테이지(106) 상에 배치한다. 도 4는 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)로의 기판(W)의 반입을 개략적으로 나타낸 도이다.Next, the flow in which the
여기서, 반출반입구(132)는, 반송 암(170) 및 기판(W)이 통과 가능하도록, 반송 암(170) 및 기판(W)의 단면 형상보다 약간 크게 형성되어 있다. 또한, 반출반입구(132)는, 반송 암(170)과 간섭하지 않도록, 하측의 하면(132a)이 스테이지(106)의 상면보다 낮게 형성되어 있다. 이에 의해, 반송 암(170)이, 예를 들면, 복수의 암을 수평 회전시켜 신축하는 다관절 암과 같이, 앞측의 암만큼 하우징이 하측으로 돌출되는 구성이라도, 기판(W)을 반입할 시에 반출반입구(132)와 반송 암(170)이 간섭하는 것을 억제할 수 있다.Here, the carrying out
기판(W)의 반입이 완료되면, 게이트 밸브(130)가 닫힌다. 배기부(140)는, 각 배기구(136)로부터 처리실(102)의 내부 및 플라즈마 생성실(104)의 내부를 배기하여 정해진 감압 상태로 한다. 또한, 히터 전원(138)은, 기판(W)이 정해진 온도(예를 들면 300℃)가 되도록, 히터(105)에 정해진 전력을 공급한다.When the loading of the substrate W is completed, the gate valve 130 is closed. The
이어서, 가스 공급부(120)는, 가스 배관(121), 가스 유로(122) 및 가스 확산로(123)를 개재하여 플라즈마 생성실(104) 내로 수소 가스 및 아르곤 가스를 공급한다. 또한, 고주파 전원(118)은, 코일(119)에 예를 들면 4000 W의 고주파 전력을 공급하여, 플라즈마 생성실(104)의 내부에 유도 전자계를 형성한다. 이에 의해, 플라즈마 생성실(104)에 있어서, 수소 가스 및 아르곤 가스로부터 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마 중, 자외광, 이온은, 격벽 부재(150)에 의해 차폐되고, 라디칼이 통과한다. 이에 의해, 처리실(102) 내의 기판(W)의 표면은, 자외광과 수소 이온으로부터의 데미지를 받지 않고, 라디칼에 의해, 예를 들면 기판(W) 상의 포토레지스트막의 애싱 처리 등의 원하는 처리를 실행할 수 있다.Next, the gas supply unit 120 supplies hydrogen gas and argon gas into the
여기서, 도 1 ~ 도 3에 나타낸 바와 같이, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 스테이지(106)의 주위를 둘러싸도록 균등하게 3 개소에 배기구(136)를 배치하고, 각 배기구(136)로부터 챔버(110) 내를 배기한다. 이에 의해, 각 배기구(136)로의 배기의 흐름이 스테이지(106)의 둘레 방향으로 분산되기 때문에, 배기 특성의 편향을 억제할 수 있다. 또한, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 스테이지(106)보다 낮은 위치에 각 배기구(136)를 덮도록 스테이지(106)의 주위에 정류판(135)을 마련하고 있다. 이에 의해, 각 배기구(136)로의 배기의 흐름이, 정류판(135)과, 스테이지(106)의 하면 및 지지 부재(108)의 둘레면과의 사이를 통과함으로써 스테이지(106)의 둘레 방향으로 확산되어 균일화되어, 배기 특성의 편향을 보다 억제할 수 있다.Here, as shown in FIGS. 1 to 3 , in the
또한, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 라이너(134)의 상단면(134a)을 반출반입구(132)의 하면(132a)보다 상부로 연장하고, 상단면(134a)을 스테이지(106)의 상면과 동등한 높이에 형성하고 있다. 또한, 라이너(134)의 상단면(134a)은, 스테이지(106)의 상면보다 높게 형성되어도 된다. 이와 같이, 반출반입구(132)의 개구의 저면을 가장 내측만 스테이지(106)의 상면과 동일하게 함으로써, 하부의 각 배기구(136)에 대한 컨덕턴스를 스테이지(106)의 둘레 방향으로 균일하게 할 수 있어, 가스의 균일성이 개선된다. 또한, 라이너(134)만 상단면(134a)을 상부로 연장함으로써, 반출반입구(132)는, 내측만 좁아진다. 이에 의해, 반출반입구(132)는, 반송 암(170)이 진입하는 스페이스를 확보할 수 있다.In addition, in the
도 5는 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 배기 특성을 나타낸 도이다. 도 5는 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 구성으로 한 경우의 배기 특성을 시뮬레이션한 결과이다. 도 5에는, 스테이지(106)의 면내에서의 배기 특성의 분포를 나타내고 있다. 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 배기 특성의 편향을 억제할 수 있기 때문에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 스테이지(106)의 면내에서 배기 특성을 균일화할 수 있다.5 is a diagram illustrating exhaust characteristics of the
또한, 실시 형태에 따른 배기부(140)는, 각각 배기구(136)를 접속한 각 제 1 배관(141)을 집합부(142)에 접속하고, 각 제 1 배관(141)의 접속 위치보다 높은 위치에서 제 2 배관(143)을 집합부(142)에 접속하고 있다. 이에 의해, 예를 들면, 배기구(136)로부터 나사 등의 이물이 제 1 배관(141)에 낙하하여, 집합부(142)의 공동 내에 이물이 도달해도, 제 2 배관(143)으로 이물이 혼입되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
여기서, 비교예로서 종래의 기판 처리 장치를 설명한다. 종래, 기판 처리 장치는, 기판을 배치하는 스테이지가 챔버 내의 중앙에 마련되어 있고, 스페이스의 제한 및 메인터넌스성을 고려하여, 챔버의 저면의 가장자리 부근의 1 개소에 배기구가 형성되는 경우가 많다. 도 6은 비교예의 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도이다. 도 6에서는, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)와 동일한 구성의 부분에 동일한 부호를 부여하고 있다. 비교예의 기판 처리 장치는, 챔버(110)의 저벽의 1 개소에 배기구(136)를 마련하고 있다. 이 경우, 챔버(110) 내는, 배기구(136)를 마련한 측에 배기 특성이 편향된다. 도 7은 비교예의 기판 처리 장치의 배기 특성을 나타낸 도이다. 도 7은 챔버(110)의 저벽의 1 개소에 배기구(136)를 마련한 경우의 배기 특성을 시뮬레이션한 결과이다. 도 7에는, 스테이지(106)의 면내에서의 배기 특성의 분포를 나타내고 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 비교예의 기판 처리 장치는, 스테이지(106)의 면내에서 배기 특성의 분포에 편향이 있다. 이와 같이 배기 특성에 편향이 있으면, 스테이지(106)의 면내에서 가스가 편향되어, 기판(W)에 대한 기판 처리에 대해서도 기판(W)의 면내에서 처리 특성에 편향이 발생한다.Here, as a comparative example, the conventional substrate processing apparatus is demonstrated. Conventionally, in a substrate processing apparatus, a stage for arranging a substrate is provided in the center of a chamber, and an exhaust port is formed in one location near the edge of the bottom surface of the chamber in consideration of space limitation and maintainability in many cases. 6 is a diagram schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus of a comparative example. In FIG. 6, the same code|symbol is attached|subjected to the part of the structure similar to the
또한, 종래의 기판 처리 장치는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 챔버(110)의 저벽에 배기구(136)를 마련했기 때문에, 나사 등의 이물이 배기구(136)로부터, 배기구(136)에 접속된 배관(137)으로 혼입되는 경우가 있다. 배관(137)에는, APC 밸브 등의 압력 제어 밸브(137a)가 마련된다. 압력 제어 밸브(137a)는, 이물이 혼입되면 배기 제어를 할 수 없게 되는 등 문제가 발생한다. 이 때문에, 종래의 기판 처리 장치는, 배기구(136)에 이물 혼입 방지용으로 망을 마련할 필요가 있다. 그러나, 이 이물 혼입 방지용의 망에 반응 생성물이 부착하여 서서히 퇴적되고, 배기 특성이 저하된다.Further, in the conventional substrate processing apparatus, as shown in FIG. 6 , since the
한편, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 배기 특성의 편향을 억제할 수 있기 때문에, 스테이지(106)의 면내에서 가스의 편향을 억제할 수 있어, 기판(W)에 대한 기판 처리에 대해서도 기판(W)의 면내에서의 처리 특성의 편향을 억제할 수 있다.On the other hand, since the
또한, 실시 형태에 따른 배기부(140)는, 제 1 배관(141), 집합부(142), 제 2 배관(143)에 이물 혼입 방지용의 망을 마련하지 않고, 배기계로의 이물의 혼입을 방지할 수 있다. 이와 같이, 실시 형태에 따른 배기부(140)는, 이물 혼입 방지용의 망을 마련할 필요가 없기 때문에, 배기 특성의 저하를 억제할 수 있다.Further, in the
또한 상기 실시 형태에서는, 복수의 배기구(136)가 챔버(110)의 저부에 형성된 경우를 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 배기구(136)의 일부가 챔버(110)의 저부에 형성되고, 복수의 배기구(136)의 나머지가 챔버(110)의 측벽에 형성되어도 된다. 또한, 복수의 배기구(136)의 전부가 챔버(110)의 측벽에 형성되어도 된다. 또한, 복수의 배기구(136)의 일부 또는 전부가 챔버(110)의 저면으로부터 측벽에 걸쳐 형성되어도 된다. 도 8은 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 개략 구성의 다른 일례를 나타내는 도이다. 도 9는 실시 형태에 따른 챔버(110)의 저벽 부분의 배기구(136)의 배치의 일례를 개략적으로 나타낸 도이다. 도 8 및 도 9에 나타내는 기판 처리 장치(100)는, 도 1에 나타낸 기판 처리 장치(100)와 일부 동일한 구성이기 때문에, 동일 부분에 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 다른 부분에 대하여 주로 설명한다. 도 8 및 도 9는 복수의 배기구(136)를 라이너(134)와 챔버의 저면과의 모퉁이 부분에 형성한 경우를 나타내고 있다.In addition, in the said embodiment, the case where the some
도 8에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 챔버(110)의 저벽과 라이너(134)와의 모퉁이 부분에, 라이너(134)의 하측에 배기구(136)가 형성되어 있다. 배기구(136)는, 스테이지(106)의 주위를 둘러싸도록 복수 형성되어 있다. 배기구(136)는, 스테이지(106)의 주위를 둘러싸도록 라이너(134)에 측면에 복수 형성되어 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 배기구(136)는, 개구의 외측이 라이너(134)의 아래에 위치하도록 형성되어 있다. 즉, 배기구(136)는, 외측이 라이너(134)의 아래로 들어간 상태로 되어 있다. 라이너(134)의 내측면은, 배기구(136)가 위치하는 부분이 배기구(136)의 형상에 맞추어 하측이 오목하다. 이에 의해, 배기구(136)는, 라이너(134)의 아래로 들어간 외측에서도 흡기할 수 있다. 배기부(140)의 제 1 배관(141)은, 상부측이 각각 배기구(136)에 접속되어 있다. 배기부(140)는, 제 2 배관(143)을 개재하여 배기계에서 배기가 행해짐으로써, 집합부(142) 및 복수의 제 1 배관(141)을 개재하여 챔버(110) 내를 배기한다. 또한, 배기부(140)는, 제 2 배관(143)에 마련한 압력 제어 밸브(143a)에 의해 배기압을 조정함으로써 챔버(110) 내의 압력을 제어한다. 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 이와 같이 라이너(134)에 측면에 복수의 배기구(136)를 마련하여 챔버(110) 내를 배기하는 구성으로 해도 된다.As shown in FIG. 8 , in the
[효과][effect]
이와 같이, 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)는, 챔버(110)와, 스테이지(106)(기판 지지부)와, 정류판(135)(환상 배플판)과, 진공 펌프(145)와, 배기부(140)(배관 유닛)를 구비한다. 챔버(110)는, 측벽과 저부를 가지고, 적어도 1 개의 가스 공급구(가스 확산로(123))와 복수의 배기구(136)를 가진다. 챔버(110)는, 복수의 배기구(136)의 일부 또는 전부는, 챔버(110)의 저부에 형성된다. 스테이지(106)는, 챔버(110) 내에 배치된다. 정류판(135)은, 위에서 봤을 때 복수의 배기구(136)를 덮도록 스테이지(106)의 주위에 배치되고, 정류판(135)과 스테이지(106)와의 사이에 간극이 형성된다. 배기부(140)는, 집합부(142)(집합 배관부)와, 복수의 제 1 배관(141)과, 제 2 배관(143)을 포함한다. 집합부(142)는, 측벽을 가진다. 집합부(142)는, 측벽에, 복수의 제 1 개구(142a)와 복수의 제 1 개구(142a)보다 상방에 배치되는 제 2 개구(142b)를 가진다. 복수의 제 1 배관(141)은, 복수의 제 1 개구(142a)로부터 복수의 배기구(136)까지 각각 연장된다. 제 2 배관(143)은, 제 2 개구(142b)로부터 진공 펌프(145)까지 연장된다. 이에 의해, 기판 처리 장치(100)는, 배기 특성이 편향을 억제할 수 있다.As described above, the
또한, 챔버(110)는, 3 개 이상의 배기구(136)를 가진다. 이에 의해, 기판 처리 장치(100)는, 각 배기구(136)로의 배기의 흐름을 분산시킬 수 있기 때문에, 배기 특성의 편향을 억제할 수 있다.In addition, the
또한, 복수의 배기구(136)는, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 이에 의해, 기판 처리 장치(100)는, 각 배기구(136)로의 배기의 흐름을 스테이지(106)의 둘레 방향으로 분산시킬 수 있기 때문에, 배기 특성의 편향을 억제할 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 정류판(135)은, 챔버(110)의 측벽으로부터 스테이지(106)를 향해 연장된다. 이에 의해, 기판 처리 장치(100)는, 각 배기구(136)로의 배기의 흐름이 정류판(135)에 의해 둘레 방향으로 확산되기 때문에, 배기 특성의 편향을 억제할 수 있다.In addition, the
또한, 스테이지(106)는, 제 1 직경을 가지는 기판 지지 플레이트(스테이지(106)의 플레이트 부분)와, 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 가지고, 기판 지지 플레이트의 하면으로부터 하방으로 연장되는(지지 부재(108)) 다리 부재를 포함한다. 정류판(135)은, 제 1 직경보다 작은 내경을 가진다. 이에 의해, 기판 처리 장치(100)는, 각 배기구(136)로의 배기의 흐름이 굴곡져 확산되기 때문에, 배기 특성의 편향을 보다 억제할 수 있다.Further, the
또한, 정류판(135)은, 간극의 치수보다 큰 폭 치수를 가진다. 이에 의해, 기판 처리 장치(100)는, 각 배기구(136)로의 배기의 흐름을 정류판(135)에 의해 둘레 방향으로 확산시킬 수 있기 때문에, 배기 특성의 편향을 보다 억제할 수 있다.Moreover, the
이상, 실시 형태에 대하여 설명했지만, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실로, 상술한 실시 형태는, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태는, 청구의 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.As mentioned above, although embodiment was demonstrated, it should be thought that embodiment disclosed this time is not restrictive by an illustration in all points. Indeed, the above-described embodiment may be implemented in various forms. In addition, the above-mentioned embodiment may abbreviate|omit, substitute, and change in various forms, without deviating from a claim and the meaning.
예를 들면, 상기의 실시 형태에서는, 기판 처리를 애싱 처리로 한 경우를 예로 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판 처리는, 챔버(110) 내를 감압하여 실시하는 기판 처리이면, 어떠한 기판 처리여도 된다. 예를 들면, 기판 처리는, 플라즈마 에칭 등의 플라즈마 처리여도 되고, 플라즈마를 이용하지 않는 처리여도 된다. 또한, 예를 들면, 기판 처리는, 에칭 처리 또는 성막 처리여도 된다.For example, in the above embodiment, the case where the substrate treatment is an ashing treatment has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto. The substrate processing may be any substrate processing as long as it is a substrate processing performed by reducing the pressure in the
예를 들면, 상기의 실시 형태에서는, 챔버(110)의 저벽에 복수의 배기구(136)를 형성한 경우를 예로 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 배기구(136)는, 챔버(110)의 측벽의, 스테이지(106)의 상면보다 낮은 위치에 형성해도 된다.For example, in the above embodiment, the case in which the plurality of
또한, 상기의 실시 형태에서는, 기판 처리 장치(100)를, 이른바 유도 결합형 플라즈마(Inductively-coupled plasma : ICP) 장치로 한 경우를 설명했다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판 처리 장치(100)는, 챔버(110) 내를 감압하여 기판 처리를 실시하는 장치이면, 어떠한 장치여도 된다. 예를 들면, 기판 처리 장치(100)는, 용량 결합형 플라즈마(CCP), ECR 플라즈마(electron-cyclotron-resonance plasma), 헬리콘파 여기 플라즈마(HWP) 또는 표면파 플라즈마(SWP) 등을 이용하는 장치여도 된다.In addition, in the above embodiment, the case where the
또한, 상기의 실시 형태에서는, 기판(W)을 반도체 웨이퍼로 한 경우를 예로 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(W)은, 어느 기판이어도 된다.In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the board|substrate W was made into a semiconductor wafer as an example, it is not limited to this. The substrate W may be any substrate.
또한, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 실로, 상기한 실시 형태는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기의 실시 형태는, 첨부한 특허 청구의 범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.In addition, it should be thought that embodiment disclosed this time is not restrictive by an illustration in all points. Indeed, the above-described embodiment may be implemented in various forms. In addition, said embodiment may abbreviate|omit, substitute, and change in various forms, without deviating from the attached claim and the meaning.
Claims (11)
상기 챔버 내에 배치되는 기판 지지부와,
위에서 봤을 때 상기 복수의 배기구를 덮도록 상기 기판 지지부의 주위에 배치되는 환상 배플판이며, 상기 환상 배플판과 상기 기판 지지부와의 사이에 간극이 형성되는, 환상 배플판과,
진공 펌프와,
배관 유닛을 구비하고,
상기 배관 유닛은,
측벽을 가지는 집합 배관부이며, 상기 측벽은, 복수의 제 1 개구와 상기 복수의 제 1 개구보다 상방에 배치되는 제 2 개구를 가지는, 집합 배관부와,
상기 복수의 제 1 개구로부터 상기 복수의 배기구까지 각각 연장되는 복수의 제 1 배관과,
상기 제 2 개구로부터 상기 진공 펌프까지 연장되는 제 2 배관을 포함하는,
기판 처리 장치.A chamber having sidewalls and a bottom, the chamber having at least one gas supply port and a plurality of exhaust ports, wherein some or all of the plurality of exhaust ports are formed in the bottom of the chamber;
a substrate support disposed in the chamber;
an annular baffle plate disposed around the substrate support to cover the plurality of exhaust ports when viewed from above, wherein a gap is formed between the annular baffle plate and the substrate support;
a vacuum pump,
A piping unit is provided,
The piping unit is
an assembly piping portion having a sidewall, the sidewall including a plurality of first openings and a second opening disposed above the plurality of first openings;
a plurality of first pipes respectively extending from the plurality of first openings to the plurality of exhaust ports;
a second tubing extending from the second opening to the vacuum pump;
substrate processing equipment.
상기 복수의 배기구는, 3 개 이상의 배기구를 가지는,
기판 처리 장치.The method of claim 1,
The plurality of exhaust ports has three or more exhaust ports,
substrate processing equipment.
상기 복수의 배기구는, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있는,
기판 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The plurality of exhaust ports are arranged at equal intervals in the circumferential direction,
substrate processing equipment.
상기 환상 배플판은, 상기 챔버의 측벽으로부터 상기 기판 지지부를 향해 연장되는,
기판 처리 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
wherein the annular baffle plate extends from a sidewall of the chamber toward the substrate support.
substrate processing equipment.
상기 기판 지지부는,
제 1 직경을 가지는 기판 지지 플레이트와,
상기 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 가지고, 상기 기판 지지 플레이트의 하면으로부터 하방으로 연장되는 다리 부재를 포함하는,
기판 처리 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The substrate support portion,
a substrate support plate having a first diameter;
a leg member having a second diameter smaller than the first diameter and extending downwardly from a lower surface of the substrate support plate;
substrate processing equipment.
상기 환상 배플판은, 상기 제 1 직경보다 작은 내경을 가지는,
기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
The annular baffle plate has an inner diameter smaller than the first diameter,
substrate processing equipment.
상기 환상 배플판은, 상기 간극의 치수보다 큰 폭 치수를 가지는,
기판 처리 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
wherein the annular baffle plate has a width dimension greater than a dimension of the gap;
substrate processing equipment.
상기 복수의 배기구의 일부는, 상기 챔버의 측벽에 형성되는,
기판 처리 장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
A portion of the plurality of exhaust ports is formed on a sidewall of the chamber,
substrate processing equipment.
상기 환상 배플판은, 무공판인,
기판 처리 장치.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
The annular baffle plate is a non-porous plate,
substrate processing equipment.
상기 챔버 내에 배치되는 기판 지지부와,
상기 복수의 배기구의 상방에 있어서 상기 챔버의 측벽으로부터 상기 기판 지지부를 향해 연장되는 환상 무공 배플판이며, 상기 환상 무공 배플판과 상기 기판 지지부와의 사이에 간극이 형성되는, 환상 무공 배플판과,
진공 펌프와,
배관 유닛을 구비하고,
상기 배관 유닛은,
측벽을 가지는 집합 배관부이며, 상기 측벽은, 복수의 제 1 개구와 상기 복수의 제 1 개구보다 상방에 배치되는 제 2 개구를 가지는, 집합 배관부와,
상기 복수의 제 1 개구로부터 상기 복수의 배기구까지 각각 연장되는 복수의 제 1 배관과,
상기 제 2 개구로부터 상기 진공 펌프까지 연장되는 제 2 배관을 포함하는,
기판 처리 장치.A chamber having a side wall and a bottom, the chamber having at least one gas supply port and a plurality of exhaust ports, the plurality of exhaust ports being formed in a side wall of the chamber;
a substrate support disposed in the chamber;
an annular non-porous baffle plate extending from the sidewall of the chamber toward the substrate support part above the plurality of exhaust ports, wherein a gap is formed between the annular non-porous baffle plate and the substrate support part;
a vacuum pump,
A piping unit is provided,
The piping unit is
an assembly piping portion having a sidewall, the sidewall including a plurality of first openings and a second opening disposed above the plurality of first openings;
a plurality of first pipes respectively extending from the plurality of first openings to the plurality of exhaust ports;
a second tubing extending from the second opening to the vacuum pump;
substrate processing equipment.
상기 챔버 내에 배치되는 기판 지지부와,
진공 펌프와,
배관 유닛을 구비하고,
상기 배관 유닛은,
측벽을 가지는 집합 배관부이며, 상기 측벽은, 복수의 제 1 개구와 상기 복수의 제 1 개구보다 상방에 배치되는 제 2 개구를 가지는, 집합 배관부와,
상기 복수의 제 1 개구로부터 상기 복수의 배기구까지 각각 연장되는 복수의 제 1 배관과,
상기 제 2 개구로부터 상기 진공 펌프까지 연장되는 제 2 배관을 포함하는,
기판 처리 장치.a chamber having at least one gas supply port and a plurality of exhaust ports;
a substrate support disposed in the chamber;
a vacuum pump,
A piping unit is provided,
The piping unit is
an assembly piping portion having a sidewall, the sidewall including a plurality of first openings and a second opening disposed above the plurality of first openings;
a plurality of first pipes respectively extending from the plurality of first openings to the plurality of exhaust ports;
a second tubing extending from the second opening to the vacuum pump;
substrate processing equipment.
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